FR2658024A1 - Device for simulating a luminous effect of the flashing beacon type - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE SIMULATION D'UN EFFET ALUMINEUX TYPE
GYROPHARE.DEVICE FOR SIMULATING A TYPICAL ALUMINUM EFFECT
BEACON.
L'invention concerne un dispositif perfectionné apte à simuler l'effet lumineux généré par un gyrophare. Elle concerne plus spécifiquement un dispositif susceptible de simuler cet effet sur des véhicules miniatures. The invention relates to an improved device capable of simulating the light effect generated by a beacon. It relates more specifically to a device capable of simulating this effect on miniature vehicles.
Les gyrophares sont aujourd'hui d'un usage courant, notamment pour les véhicules de sécurité et d'urgence. Beacons are nowadays in common use, especially for safety and emergency vehicles.
Ils sont typiquement composés d'une ampoule allumée en permanence autour de laquelle tourne un écran obturant partiellement le flux lumineux généré par ladite ampoule, activé en rotation au moyen d'un moteur, généralement électrique. De manière avantageuse, la face de l'écran en regard de l'ampoule est recouverte d'un matériau réfléchissant la lumière.They are typically composed of a permanently lit bulb around which a screen partly turns off the luminous flux generated by said bulb, activated in rotation by means of a motor, generally electric. Advantageously, the face of the screen facing the bulb is covered with a light reflecting material.
Si certes ce type de dispositif est tout à fait adapté pour l'usage des véhicules conventionnels, pour lesquels aucun problème de source d'énergie ne se pose, en revanche, l'adaptation d'un tel dispositif sur des véhicules miniatures présente quelques difficultés, compte tenu, d'une part de l'encombrement du moteur, et d'autre part, de sa consommation élevée en énergie
Ainsi, cette adaptation se traduit par un coût élevé, coût accru compte tenu du changement répété des piles ou équivalents en vue d'activer le moteur. Enfin, ce moteur se révèle bruyant pour les véhicules miniatures, rendant leur utilisation peu envisageable.While certainly this type of device is quite suitable for the use of conventional vehicles, for which no problem of energy source arises, however, the adaptation of such a device on miniature vehicles presents some difficulties , given, on the one hand, the size of the engine, and on the other hand, its high energy consumption
Thus, this adaptation results in a high cost, increased cost given the repeated change of batteries or equivalents in order to activate the engine. Finally, this engine is noisy for miniature vehicles, making their use unthinkable.
L'invention pallie ces inconvénients. Elle propose un dispositif apte à simuler l'effet lumineux d'un gyrophare, intégrant des composants simples, donc de bas prix de revient, de faible encombrement, totalement insonore et de mise en oeuvre aisée. The invention overcomes these disadvantages. It proposes a device capable of simulating the light effect of a beacon, incorporating simple components, so low cost, small footprint, totally soundproof and easy to implement.
Ce dispositif se caractérise en ce qu'il comprend au moins trois diodes électroluminescentes (généralement dénommées par le sigle DEL), agencées de manière circulaire et montées en étoile, et un circuit électronique de commande relié à la sortie de chacune de ces diodes électroluminescentes, l'effet lumineux du gyrophare étant obtenu par activations successives des diodes électroluminescentes sur injonction du circuit électronique selon une séquence définie. This device is characterized in that it comprises at least three light-emitting diodes (generally called by the acronym LED), arranged in a circular manner and mounted in a star, and an electronic control circuit connected to the output of each of these light-emitting diodes, the light effect of the beacon being obtained by successive activations of the light emitting diodes on injunction of the electronic circuit according to a defined sequence.
En d'autres termes, l'invention consiste à activer sélectivement un certain nombre de diodes électroluminescentes, agencées de telle manière que le flux lumineux émis décrive une rotation complète dans un plan déterminé. In other words, the invention consists in selectively activating a number of light-emitting diodes, arranged in such a way that the emitted light flux describes a complete rotation in a given plane.
On a constaté, qu'afin d'induire une simulation de rotation réaliste, un nombre minimum de trois diodes électroluminescentes était nécessaire. En effet, la rupture du faisceau lumineux émis est par trop importante et perceptible si deux diodes seulement sont utilisées. En revanche, il est tout à fait possible d'inclure plus de trois DEL, lorsque l'on désire améliorer le rendu du dispositif, sans pour autant accroitre la technicité du circuit électronique. It has been found that in order to induce a realistic rotation simulation, a minimum number of three light-emitting diodes is required. Indeed, the breaking of the emitted light beam is too important and noticeable if only two diodes are used. However, it is quite possible to include more than three LEDs, when one wishes to improve the rendering of the device, without increasing the technicality of the electronic circuit.
Avantageusement, en pratique
- l'activation des diodes électroluminescentes est séquencée de telle sorte qu'un chevauchement partiel des durées d'activation des DEL est ménagé à la fin de l'activation de chacune d'entre elles et au début de l'activation de DEL consécutive ;En effet, afin d'obtenir une simulation plus réaliste et moins hachée de l'effet de rotation, un tel chevauchement s'avère judicieux
- lors des phases de chevauchement des durées d'activation des DEL, 11 intensité lumineuse totale des deux diodes électroluminescentes activées simultanément est égale à l'intensité lumineuse d'une diode électroluminescente en fonctionnement isolé hors de ces phases de chevauchement ; ceci a pour but d'améliorer encore le rendu de la simulation, en annulant la surintensité lumineuse générée lors des phases de chevauchement
- les signaux d'activation sont modulés lors des phases de chevauchement afin de matérialiser une progession améliorant la simulation visuelle obtenue
- l'activation des diodes électroluminescentes s'effectue à partir d'un organe de déclenchement relié au circuit électronique.Advantageously, in practice
the activation of the light-emitting diodes is sequenced so that a partial overlap of the LED activation times is provided at the end of the activation of each of them and at the beginning of the consecutive LED activation; Indeed, in order to obtain a more realistic and less haphazard simulation of the rotation effect, such an overlap proves judicious
during the overlapping phases of the activation times of the LEDs, the total light intensity of the two electroluminescent diodes activated simultaneously is equal to the light intensity of a light-emitting diode in isolated operation outside these overlapping phases; this is intended to further improve the rendering of the simulation, by canceling the overcurrent generated during the overlapping phases
the activation signals are modulated during the overlapping phases in order to materialize a progress that improves the visual simulation obtained
the electroluminescent diodes are activated from a triggering element connected to the electronic circuit.
Selon l'invention, le circuit électronique apte à activer les diodes électroluminescentes, comprend
- un oscillateur, destiné à générer des signaux logiques de fréquence fixe déterminée ;
- un pré-diviseur, recevant les dits signaux de l'oscillateur, et destiné à adapter la fréquence des signaux générés par l'oscillateur à la vitesse de rotation virtuelle du signal lumineux généré par les DEL, et effectivement perçue par l'utilisateur ;;
- un compteur, destiné à compter les impulsions émises par le pré-diviseur, et donc les différentes phases d'allumage et d'extinction des DEL,
- un ensemble logique de contrôle, recevant les signaux du compteur, et apte à gérer ces signaux, et par voie de conséquence les séquences d'allumage et d'extinction des DEL, ce dernier étant activé sur injonction d'un organe de déclenchement, et provoquant à son tour l'activation de l'oscillateur, cette activation étant stoppée lorsqu'un nombre préalablement établi de phases correspondant à une rotation virtuelle a été atteint les signaux issus du compteur étant en outre décodés au moyen d'un décodeur, et transmis à une mémoire morte, contenant une séquence d'allumage de chacune des DEL, chacun des signaux issus du décodeur sélectionnant l'une des adresses de la mémoire, provoquant à son tour l'allumage ou l'extinction de la DEL considérée.According to the invention, the electronic circuit capable of activating the light-emitting diodes, comprises
an oscillator for generating logic signals of fixed fixed frequency;
a pre-divider, receiving said oscillator signals, and intended to adapt the frequency of the signals generated by the oscillator to the virtual rotation speed of the light signal generated by the LEDs, and actually perceived by the user; ;
a counter, intended to count the pulses emitted by the pre-divider, and therefore the different phases of switching on and off of the LEDs,
a logic control unit receiving the counter signals and capable of managing these signals, and consequently the switching on and off sequences of the LEDs, the latter being activated on an injunction of a tripping member, and in turn causing the activation of the oscillator, this activation being stopped when a predetermined number of phases corresponding to a virtual rotation has been reached, the signals coming from the counter being further decoded by means of a decoder, and transmitted to a read-only memory, containing an ignition sequence of each of the LEDs, each of the signals from the decoder selecting one of the addresses of the memory, causing in turn to turn on or off the LED considered.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. The way in which the invention can be realized and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the exemplary embodiment which follows, given by way of indication and not limitation, in support of the appended figures.
La figure 1 est un schéma synoptique simplifié du dispositif conforme à l'invention. Figure 1 is a simplified block diagram of the device according to the invention.
La figure 2 est un graphique représentant l'activation des diodes électroluminescentes. Fig. 2 is a graph showing the activation of the light emitting diodes.
La figure 3 est un schéma du même type que celui de la figure 2 dans lequel sont représentées les phases de chevauchement. FIG. 3 is a diagram of the same type as that of FIG. 2 in which the overlapping phases are represented.
La figure 4 est un graphique représentatif de la modulation des signaux transmis aux diodes électroluminescentes en fonction du temps. FIG. 4 is a representative graph of the modulation of the signals transmitted to the light-emitting diodes as a function of time.
La figure 5 est une représentation graphique de la variation de l'intensité lumineuse des DEL dans le temps, complémentaire du graphique de la figure 4. FIG. 5 is a graphical representation of the variation of the luminous intensity of the LEDs over time, complementary to the graph of FIG. 4.
La figure 6 est une représentation schématique du circuit électronique de commande conforme à l'invention. Figure 6 is a schematic representation of the electronic control circuit according to the invention.
Selon l'invention et comme on peut le voir au sein de la figure 1, le dispositif apte à simuler les effets lumineux d'un gyrophare, est constitué de trois diodes électroluminescentes (1) montées en étoile (2). Toutefois, dans la mesure où l'on désire parfaire l'effet lumineux rotatif, il est tout à fait possible sans se départir de l'esprit de l'invention, d'augmenter ce nom bre. Ces trois diodes électroluminescentes sont agencées selon un cercle justement afin de simuler cet aspect rotatif du gyrophare. Elles sont alimentées successivement selon une séquence déterminée par un circuit électronique (3), les diodes électroluminescentes (1) et ledit circuit (3) étant alimentés par une source d'énergie commune non représentée. According to the invention and as can be seen in FIG. 1, the device capable of simulating the light effects of a beacon consists of three star-shaped electroluminescent diodes (1) (2). However, to the extent that it is desired to complete the rotating light effect, it is quite possible without departing from the spirit of the invention to increase this number. These three light-emitting diodes are arranged in a circle precisely to simulate this rotating aspect of the beacon. They are fed successively in a sequence determined by an electronic circuit (3), the light-emitting diodes (1) and said circuit (3) being fed by a common energy source not shown.
Dans une forme avantageuse de l'invention, le démarrage du dispositif s'effectue au moyen d'un organe de déclenchement (4), avantageusement constitué par un détecteur de proximité, un bouton-poussoir, un détecteur de bruits, un détecteur lumineux, etc. . Ce détecteur est situé dans le véhicule miniature sur lequel est monté le dispositif conforme à l'invention. In an advantageous form of the invention, the device is started by means of a triggering device (4), advantageously constituted by a proximity detector, a pushbutton, a noise detector, a light detector, etc. . This detector is located in the miniature vehicle on which is mounted the device according to the invention.
Selon l'invention, chacune des diodes électroluminescentes (1) est activée l'une après l'autre, cette activation l'une par rapport à l'autre étant décalée d'un déphasage exprimé en unités de temps correspondant dans le cas d'espèces au tiers de l'inverse du nombre de tours par unité de temps que l'on désire simuler.Par exemple,si l'on désire simuler une rotation de trois tours/seconde, le déphasage entre chaque activation de diodes électroluminescentes est égal, à un neuvième (1/9) de seconde. According to the invention, each of the electroluminescent diodes (1) is activated one after the other, this activation with respect to the other being offset by a phase shift expressed in corresponding time units in the case of one-third of the inverse of the number of revolutions per unit of time that one wishes to simulate. For example, if one wishes to simulate a rotation of three revolutions / second, the phase difference between each activation of light-emitting diodes is equal, at a ninth (1/9) of a second.
On a représenté sur la figure 2 un schéma illustrant l'activation des trois diodes électroluminescentes representées à la figure 1, dont on a plus particulièrement représenté les signaux de sortie respectif A, B et C. FIG. 2 shows a diagram illustrating the activation of the three light-emitting diodes represented in FIG. 1, the respective output signals A, B and C being more particularly represented.
L'organe de déclenchement provoque selon D l'activation de la première diode électroluminescente par le circuit électronique (3), puis de la seconde, puis de la troisième et ainsi de suite sans chevauchement. The triggering member causes, according to D, the activation of the first light-emitting diode by the electronic circuit (3), then the second, then the third, and so on without overlapping.
Toutefois, dans un souci d'améliorer l'effet visuel, et afin notamment de diminuer les brusques changements de direction du faisceau lumineux, on cherche à matérialiser la continuité du faisceau lumineux rotatif, en provoquant un chevauchement de l'activation de deux diodes électroluminescentes consécutives. Plus exactement, on fait coincider la fin de l'activation de l'une avec le début d'activation de la DEL immédiatement consécutive. However, for the sake of improving the visual effect, and in particular to reduce abrupt changes in the direction of the light beam, it seeks to materialize the continuity of the rotating light beam, causing an overlap of the activation of two light emitting diodes consecutive. More precisely, the end of the activation of one is made coincident with the beginning of activation of the immediately consecutive LED.
On a de fait représenté sur la figure 3 ce type de chevauchement. De plus, dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, et toujours dans un souci d'amélioration de l'impression de continuité du faisceau rotatif, on cherche à obtenir une continuité de l'intensité lumineuse instantanée. Pour ce faire, on cherche à obtenir une intensité lumineuse totale lorsqu'il y a chevauchement, donc de deux diodes électroluminescentes, égale à l'intensité lumineuse d'une seule DEL en fonctionnement isolé entre deux phases de chevauchement. This type of overlap has been shown in FIG. In addition, in an advantageous embodiment of the invention, and always with a view to improving the impression of continuity of the rotating beam, it is sought to obtain a continuity of the instantaneous luminous intensity. To do this, it is sought to obtain a total luminous intensity when there is overlap, therefore of two light-emitting diodes, equal to the light intensity of a single LED in operation isolated between two overlapping phases.
Pour ce faire, on génère une modulation homogène des signaux dans le temps envoyés aux diodes électroluminescentes. Or en jouant sur le rapport cyclique du signal au moment de l'allumage et de l'extinction des diodes électroluminescentes, on arrive ainsi à obtenir une progres sivité améliorant l'effet visuel. To do this, a homogeneous modulation of the time signals sent to the light-emitting diodes is generated. But by adjusting the duty cycle of the signal at the time of ignition and extinction of the light emitting diodes, it is thus possible to obtain a progress sivity improving the visual effect.
Dans une forme de réalisation perfectionnée par rapport à la forme de réalisation précédente, on allie à la modulation en fréquence des signaux une variation de l'intensité lumineuse des DEL, en faisant varier dans le temps la modulation des signaux transmis aux DEL. Cette variation, représentée sur les figures 4 et 5, est croissante juste avant l'allumage de la DEL considérée, puis décroissante lors de son extinction. On peut ainsi obtenir des variations quasi-linéaires de l'intensité lumineuse au moment de l'allumage et de l'extinction des DEL. In an improved embodiment with respect to the previous embodiment, the modulation of the frequency of the signals is combined with a variation in the luminous intensity of the LEDs, by varying the modulation of the signals transmitted to the LEDs over time. This variation, represented in FIGS. 4 and 5, is increasing just before the lighting of the LED considered, then decreasing when it is extinguished. It is thus possible to obtain quasi-linear variations of the luminous intensity at the time of the lighting and extinction of the LEDs.
il est à noter que pour ce faire, le circuit électronique de commande (3) comprend fondamentalement un oscillateur (5), destiné à générer des signaux de fréquence fixe déterminée il est activé par un ensemble logique de controle (6), lui-même activé par un organe de déclenchement, par exemple un détecteur de proximité, de sons, etc. Les signaux délivrés par l'oscillateur (5) sont divisés d'un facteur déterminé, au moyen d'un prédiviseur (7), et ce, dans le but d'adapter leur fréquence à la vitesse de rotation virtuelle du "gyrophare" constitué par les DEL.Les différentes phases sont alors comptées au niveau d'un compteur (8), qui d'une part, génère en direction de l'ensemble logique de contrôle (6) un signal en vue de stopper l'activation de l'oscillateur, lorsqu'un certain nombre de cycle de rotation ont été comptabilisés, et d'autre part, émet en direction d'un décodeur (9), les adresses destinées à une mémoire (10). it should be noted that to do this, the electronic control circuit (3) basically comprises an oscillator (5) for generating fixed frequency signals determined it is activated by a logic control unit (6), itself activated by a triggering device, for example a proximity detector, sounds, etc. The signals delivered by the oscillator (5) are divided by a predetermined factor, by means of a pre-divider (7), and this, in order to adapt their frequency to the virtual rotation speed of the "beacon" constituted The different phases are then counted at a counter (8) which, on the one hand, generates a signal in the direction of the logic control unit (6) in order to stop the activation of the signal. oscillator, when a number of rotation cycle have been counted, and on the other hand, sends to the address of a decoder (9), the addresses for a memory (10).
Le décodeur (7) convertit les adresses binaires afin que celles-ci puissent être transmises à la mémoire morte (10). Cette dernière contient la séquence d'allumage et d'extinction de chacune des DEL. Chaque signal issu du décodeur (9) correspond à une adresse particulière, c'est à dire à une phase particulière de ladite mémoire (10), provoquant à son tour l'allumage ou l'extinction d'une
DEL considérée.The decoder (7) converts the binary addresses so that they can be transmitted to the ROM (10). The latter contains the sequence of switching on and off of each of the LEDs. Each signal from the decoder (9) corresponds to a particular address, that is to say to a particular phase of said memory (10), causing in turn the switching on or off of a
LED considered.
il est ainsi tout à fait possible de moduler à volonté les séquences d'allumage des DEL, afin d'optimiser le rendu réaliste du gyrophare, en modifiant la séquence préalablement stockée dans ladite mémoire. it is thus entirely possible to modulate at will the LED ignition sequences, in order to optimize the realistic rendering of the beacon, by modifying the sequence previously stored in said memory.
On a représenté dans les deux tableaux suivants, respectivement I et II, le contenu de la mémoire, selon que l'on désire un allumage successif des trois DEL représentées dans la figure 1, et dont l'intensité est matérialisée dans la figure 2, ou selon que l'on désire un allumage plus progressif et plus continu desdites DEL. The following two tables, I and II, respectively, show the contents of the memory, according to whether it is desired for the three LEDs shown in FIG. 1 to be fired in succession, and whose intensity is shown in FIG. or as it is desired a more progressive and continuous ignition of said LEDs.
TABLEAU I
TABLE I
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP>
<tb> O <SEP> O <SEP> 1 <SEP>
<tb>
TABLEAU II
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP>
<tb> O <SEP> O <SEP> 1 <SEP>
<Tb>
TABLE II
<tb> 0 <SEP> t <SEP> t <SEP>
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> t <SEP>
<tb> t <SEP> 0 <SEP> t <SEP>
<tb>
Ces deux tableaux permettent ainsi de matérialiser l'allumage séquentiel de chacune des DEL, chaque colonne correspondant à une DEL particulière.<tb> 0 <SEP> t <SEP> t <SEP>
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> t <SEP>
<tb> t <SEP> 0 <SEP> t <SEP>
<Tb>
These two tables thus make it possible to materialize the sequential ignition of each of the LEDs, each column corresponding to a particular LED.
Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permetil de réaliser un simulation de l'effet rotatif d'un gyrophare réel, dont on peut en outre choisir à l'origine la vitesse de rotation. Thus, the device according to the invention makes it possible to perform a simulation of the rotary effect of a real beacon, which can also be chosen at the origin of the speed of rotation.
Ce dispositif est donc de fait adapté aux vehicules miniatures auxquels il est plus particulièrement destiné. This device is therefore adapted to miniature vehicles to which it is particularly intended.
Toutefois, il va de soi qu'il peut recevoir toute autre application, par exemple d'animation, sur des panneaux lumineux, et autres jouets However, it goes without saying that it can receive any other application, for example animation, on light panels, and other toys
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